§ 3.2. Технико-экономические, конструкционные и эксплуатационные характеристики вд

В качестве ВД для привода генераторов применяются в основ­ном четырехтактные СОД (табл. 3.3). Все ВД нереверсивные, снаб­женные однорежимными регуляторами.

Таблица 3.3. Основные характеристики судовых ВД

Характеристика	6NVD-24		4NVD-24			8NVD36-A-1		G6V 23.5/33
Мощность Ne ном, кВт	110		73,5				300	224
Частота вращения пн0М.	750		750				500	585
об/мин
Число цилиндров 1, шт.	6		4				8	6
Диаметр цилиндра D„,	175		175				240	235
мм
Ход поршня S, мм	240		240				360	330
Среднее эффективное	506		506				553	539
давление Ре, кПа
Удельный расход топ­	238		238				217,5	224,5
лива ge, г/(кВт-ч) Масса ВД т, т
	3,5		2,2				10	8,72
Габариты, мм	2610Х		2000X			3370Х		3125Х
	Х680Х		Х680Х			X 1070Х		Х990Х
	X 1670		X 1560			Х2090		Х2230
Характеристика	64 25/34	6BAH-22		625MTBH-40			BRo*2185		6ЧН 25/34
Мощность N'g ном, кВт	220,5		276	375			445		330,5
Частота вращения пном,	500		500	500			750		500
об/мин
Число цилиндров /, шт. Диаметр цилиндра £>ц,	6		6	6			8 ,		6
	250		220	245			210		250
мм
Ход поршня S, мм	340		320	400			300		340
Среднее эффективное	530		907	797			. 854		795
давление Ре, кПа
Удельный расход топ­	238,5	231,5		236,5			231,5		224,5
лива gg, г/(кВт-ч)
Масса ВД т, т	8,58		6,8	—			8,3		9,6
Габариты, мм	3415Х	3135Х		4250X			4220X		3500X
	Х1110Х	X 1560Х		X 1750Х			X 1670Х		Х1110Х
	Х2233	Х2130		Х2800			Х2680		Х2233

Дизели типов Ч и ЧН 18/22 до 1982 г. изготовлялйгсЬ с полураэделенной камерой сгорания (поршни с камерой ЦНИДИ), с 1982 г. их изготовляют с открытой камерой типа Гессельмана. В настоящее время в качестве главных судовых дизелей выпу­скаются дизели 6ЧСП 18/22, 6ЧСПН 18/22 и 8ЧСПН 18/22 мощ­ностью соответственно 110, 165 и 220, 232 и 294 кВт, а в качестве вспомогательных — дизель-генераторы типов: ДГРА 100/750, ДГРА 150/750 и ДГРА 200/750 мощностью соответственно 100, 150, 200 кВт и частотой вращения 750 об/мин. Их генераторы дают переменный трехфазный ток напряжением 230 или 400 В с часто­той 50 Гц, имеют статическую систему возбуждения с автомати­ческим регулированием напряжения. Параметры генераторов типов ГСС-103-8М, ГСС-114-8М и МСС-115-8 приведены в табл. 3.4.

Таблица 3.4. Основные характеристики генераторов типов ГСС-103-8М, ГСС-114-8М и МСС-115-8

Показатель	ГСС-103-8М	ГСС-114-8М	МСС-115-8
Напряжение, В Мощность, кВт Ток статора, А Частота вращения, об/мин Сопряжение фаз Коэффициент мощности Ток возбуждения при номинальной нагрузке, А Напряжение возбуждения, В	230; 400 100 314; 181 750 Звезда 0,8 120 23	230; 400 160 583; 289 750 с нулевым nf 0,8 120 40	400 200 361 750 юводом 0,8 120 50

Фундаментная рама дизеля ЧН 18/22 литая, чугунная, ко­робчатой формы. Блок цилиндров цельный, литой из чугуна, имеет симметричную конструкцию относительно продольной оси дизеля, цилиндровые втулки вставные, литые, чугунные с присад­кой никеля и хрома, вставлены в блок. Крышки цилиндров чу­гунные, имеют выпускной и впускной взаимозаменяемые клапаны, изготовленные из жаропрочной стали 50Х20Г9АН4, седла клапа­нов вставные, выполнены из жаропрочной стали 40Х10С2М; на крышках имеются также пусковой и индикаторный клапаны. Уплотнение между крышкой и полостью цилиндра достигается железоасбестовой прокладкой.

Коленчатый вал цельнокованый из углеродистой стали. По трубопроводу циркуляционное масло подводится к рамовым подшипникам, по сверлениям в колене вала — к мотылевым под­шипникам, по сверлению в шатуне — к головному подшипнику. На носовом конце КВ крепится шестерня для привода ВМ, на кормовом — маховик с гнездами для соединительной муфты. Поршень имеет четыре уплотнительных и два маслосъемных

колвцаг’верхнегугоготяительное кбййф хромиро ванное'.'' РВ при­водится во вращение зубчатой передачей, размещенной на носо­вом торце дизеля.

Максимальная скорость зазорообразования и ресурс узлов ди­зелей 6ЧН 18/22 приведены в табл. 3.5.

Топливная система дизеля 6ЧН 18/22 включает топливопод­качивающий насос, фильтр, ТНВД и форсунку. Масляная система с «мокрым» картером имеет масляную центрифугу, шестеренный насос, фильтр грубой очистки, охладитель масла и ручной насос. Система охлаждения ВД пресной водой, двухконтурная. Наддув

Таблица 3.5. Максимальная скорость зазорообразования и ресурс дизелей 6ЧН 18/22

Узел (пара трения)	Максимальная скорость зазо­рообразования, мкм/тыс. <1	Ресурс пары, ТЫС. <1
Коренной подшипник—шейка вала	1,6	68
Шатунный подшипник—шейка вала	2,1	59
Поршень—втулка	5,1	29
Головной подшипник—палец	. 1,6	45
Поршневой палец—бабышки поршня	1,3	42
Клапан—направляющая	4,9	49
Первое компрессионное кольцо — канавка пор­	3,4	41
шня
Подшипники ТК	7,6	12

осуществляется турбокомпрессором ТКР-14Н-9, в системе над­дува имеется охладитель наддувочного воздуха. Дизель имеет систему ДАУ-, систему защиты и АПС.

Дизели 6ЧН 18/22-600 являются вторым поколением дизелей 6ЧН 18/22. Эти дизели имеют следующие характеристики: N_e = = 463-Т-478 кВт, п = 1000 об/мин, Р_е — 1,67-т-1,71 МПа, g_e = == 212 г/(кВт-ч), Р_г = 10,7-т-11,5 МПа, удельный расход масла g_M = 1,96 г/(кВт-ч), расход масла на угар g'_M — 1,36 г/(кВт-ч), удельный расход воздуха = 6,6 кг/(кВт-ч), давление проду­вочного воздуха за компрессором Р_к = 0,247-г-0,260 МПа, тем­пературы: продувочного воздуха t_K — 40-f-54 °С, газов за ци­линдром t_T. _ц = 450-Г-530 °С, газов перед турбиной t'_T = = 585-Т-650 °С, степень сжатия дизеля е = 12,5, ресурс до пере­борки R_a = 15 тыс. ч, ресурс до капитального ремонта R_K_ _р = = 45 тыс. ч, ресурс непрерывной работы /?„. _р = 0,75 тыс. ч, масса дизеля т = 4470 кг, габариты дизеля LxBxH = = 3,11x0,8x2,36 м.

Дизели ЧН 25/34 применяются в дизель-генераторах ГР 500/500. Основные характеристики дизелей следующие: N_e = = 500 кВт, п = 500 об/мин, Р_е = 0,98 МПа, g_e = 227+ —229 г/(кВт-ч), индикаторный КПД ц, = 0,45-^0,46, механи­

ческий КПД т}_м = 0,814-0,82, электрогенератор переменого тока типа ГМС14-41-12.

шжщ	■
—_ —:—	-
НК	шжш

Дизель ЧН 25/34 серийного изготовления имеет чугунный охлаждаемый поршень (рис. 3.1) с камерой сгорания вогнутой формы, масло для охлаждения подводится через верхнюю головку шатуна, бронзовую ползушку и стакан в центральной части днища поршня. Дизель усовершенствован за счет применения: камеры сгорания типа Гессельмана в сочетании с распылителем (количество отверстий девять, диа­метр отверстия 0,35 мм, угол рас­пыла топлива 150°); поршней с овально-бочкообразным тронком и минимальными зазорами (0,1 вместо 0,15 мм) между втулкой и поршнем; масляного охлаждения поршня; четырехтрубной выпуск­ной системы с двумя преобразова­телями импульсов и двумя подво­дами к турбине вместо четырех (рис. 3.2, а)\ двух двойных мас­лосъемных колец и меньшего количества компрессионных колец (до трех вместо четырех); топ­ливных шайб с профилем, обес­печивающим интенсификацию про­цесса впрыска.

Рис. 3.1. Поршни дизеля 8ЧН 25/34: а — серийный; б — новая конструк­ция.

Дальнейшим совершенствова­нием конструкции дизеля яви­лось создание автоматизирован­ного ДГ типа ДГР 2А800/750 с ди­зелем 6ЧН 26/34 (рис. 3.2, б) и генератором СБГ 800-7500М4. На номинальном режиме дизель имеет следующие характеристики: N„ =

= 883 кВт, п — 750 об/мин, Р_е = 1,323 МПа, Р_г = 10,78 МПа, g, = 204 г/(кВт>ч), Р_к =0,13 МПа, g_M = 2,3 г/(кВт-ч) при ра­боте на дизельном топливе и g_M = 2,85 г/(кВт*ч) при работе на моторном топливе, Р"_Г = 2,94 кПа, t_r._n< 500 °С, t'_r < 600 °С, *т < 550 °С, /Пд_Г = 24 050 кг, масса воды в дизеле т_в = 210 кг, масса масла в дизеле т_х = 810 кг, габариты LxBxH = = 2,558 х 0,86 х 1,58 м, #_я. _р = 750 ч, R_n = 15 тыс. ч (при работе на дизельном топливе), R_n— 10 тыс. ч (при работе на моторном топливе), R„_ р = 60 и 40 тыс. ч, удельная трудоемкость ТО за ресурс до первой переработки т = 100 чел.-ч/тыс. ч, трудоемкость первой переборки т = 290 чел.-ч. Наработка дизеля 6ЧН 26/34 До смены масла Т ^ 2000 ч при работе на дизельном топливе и 1300 ч при работе на моторном топливе. Дизель предназначен Для работы на топливе марок Л-02-61 и J1-05-61 (ГОСТ 305—82)

и моторном топливе ДТ <>ГООТ^г'1б67—68) с вязкостью не более 36 мм²/с при 50 °С.

Дизель оборудован системами управления, контроля, сигна- лизации и защиты «Роса-М», а также регулятором скорости 1.0РН-100 по третьему классу точности (ГОСТ 10511—72) с накло- ном регуляторной характеристики 3 %. Регулятор дизеля и его серводвигатель обеспечивают надежную работу с автоматическим

распределением мощности типа УРМ-35 и блоком БРНГ систе- мы «Ижора-М».

3.2. Нагрузочные характеристики дизелей: а — типа 8ЧН 25/34; б — типа

6ЧН 26/34.

Дизели ЗД6Н снаддувом и ЗД6 без наддува — малогабаритные, повышенной частоты вращения, четырехтакт­ные, шестицилиндровые, рядные, с водяным охлаждением и ре­верс-редукторами, имеют N_e = 110 кВт при п — 1500 об/мин. Дизели этого же типа (без реверс-редукторов) Д6С150 (7Д6-150) с N_e = 110 кВт при п — 1500 об/мин используются для привода электрогенераторов с N_e = 100 кВт (табл. 3.6).

Дизели 64 12/14 применяются в составе ДГ (К-457М и К-462М, ДГА50М-9) переменного тока. Это однорядные верти- ' кальные, четырехтактные нереверсивные шестицилиндровые ди­зели. Выпускается более 30 моделей этих дизелей, отличающихся

’ с серийной системой наддува; с системой наддува с преобразователями

импульсов.

Рijtlb

ku,>t_T°G

0,В 0,7 0р 0? .1 И_е

_и то

Не,кВт

Рис,

?^е Ofi-

Ф*Я!

Показатель	ЗД6 (6ЧСП 15/18)*	ЗД12 (12ЧСП 15/18)*	ЗД6Н150 (6ЧНСП 15/18)*	ЗД6Н2Э5 (6ЧНСП 15/18)*
Номинальная мощность, кВт	110	220	121	184
Частота вращения, об/мин	, .1500	1500	1500	1500
Степень сжатия Удельный расход, г/(кВт-ч):	14—15	14—15	14-15	14—15
топлива	231	231	218	215
масла	10	12	7,4	8,1
* В скобках приведена классификационная марка дизеля.

конструкционными особенностями в соответствии с их назначе­нием.

Дизели с наддувом 6ЧН 12/14 оборудуются турбокомпрессо­ром ТКР-11 и водяным охладителем наддувочного воздуха, имеют электрогенератор ГСК-1500 и стартер СТ-25. Ресурс дизеля до первой переборки R_a — 5 тыс. ч, полный ресурс при двух капи-

Таблица 3.7. Основные характеристики дизелей 64 12/14 и 6ЧН 12/14

Показатель	64 12/14	6ЧН 12/14
Номинальная мощность,	65	135
кВт
Номинальная частота вра­	1500	1500
щения, об/мин
Степень сжатия	16	14
Удельный расход,г/ (кВт-ч):
топлива	245	230
масла	3,5	!,5

тальных ремонтах 37,5 тыс. ч. Нагрузочные характеристики ди­зеля 6ЧН 12/14 приведены на рис. 3.3, а, основные характе­ристики — в табл. 3.7.

Дизели фирмы МАК (ФРГ) имеют четыре мощностные группы СОД. К первой группе относятся дизели М282, М331, М332, М351К, у которых D — 240 мм, N_e с 4000 кВт, п — = 600-Г-750 об/мин, N_eц = 3004-400 кВт; ко второй группе — Дизели М452, М453АК, у которых D — 320 мм, N_e с 8000 кВт, я =* 425-т-бОО об/мин, N_en — 550-Г-750 кВт; к третьей группе — дизелиМ551, М552АК, у которых D == 450 мм, N_e < 15 000 кВт, ti = 375-7-400 об/мин, Ы_ец = 1100-т-1500 кВт; к четвертой группе — дизели М601АК, у которых D = 580 мм, А/, > > 15 000 кВт.

Дизели М35 (ЧН 35/38) (рис. 3.3, б) обладают высокой эко­номичностью. Основные характеристики их следующие: N_e„ => = 440 кВт, п — 750 об/мин, Р_е = 1,93 МПа, Р„ = 0,225 МПа, g_e 193 г/(кВт-ч), g_e 190 г/(кВт*ч) при 85 %-ной нагрузке. Для предотвращения низкотемпературной коррозии поршней,

I——— 1DU'

35 60 85 110 135 ОЬ 0S 12 16 2

Не, к Вт * Р_е,МПа

Рис. 3.3. Нагрузочные характеристики дизеля 6ЧН 12/14 («•== 1500 об/мин) с выпускной системой с преобразователями импульсов (а) и дизеля МАК типа М35 (ЧН 35/38) (л = 750 об/мин) (б).

поршневых колец, цилиндров и клапанов у дизелей типа М35 повышена температура охлаждающей воды (не менее 85 °С) и температура наддувочного воздуха при малых нагрузках дизеля за счет двухступенчатого охлаждения наддувочного воздуха, предусмотрена дополнительная смазка цилиндров при работе на тяжелых сортах топлив. Для защиты от износа и коррозии при­менено специальное покрытие поршневых колец, канавок, ци­линдров и клапанов.

Особенности конструкции дизеля М35 следующие. На фунда­ментную раму укладывается КВ. Цельнолитой из серого чугуна блок цилиндров соединяется с фундаментной рамой анкерными болтами, которые устанавливаются с небольшим наклоном к оси цилиндра для того, чтобы не увеличивать сверху размер дизеля

по ширине, а снизу обеспечивать необходимое мееСд'для- установки верхних крышек рамовых подшипников. В подшипниках приме­нены тонкостенные вкладыши на стальной основе, залитые свин­цовистой бронзой со свинцовисто-оловянистым покрытием рабо­чей поверхности. Размер опорного бурта цилиндра увеличен, ра­бочая поверхность цилиндра азотирована.

Составной поршень имеет стальную головку, алюминиевую юбку и три уплотнительных кольца, расположенных в головке. Кольца с несимметричной бочкообразной рабочей поверхностью хромированы, торцевые поверхности поршневых кановок зака­лены, а для очень тяжелых условий работы — хромированы. Маслосъемное кольцо с двойными встречными фасками и пру­жинным расширителем также хромировано. КВ шестицилиндро­вого дизеля имеет двенадцать противовесов, на его кормовом конце установлен демпфер крутильных колебаний, а на носовом конце предусмотрен дополнительный рамовый подшипник для уменьшения провисания вала при установке на его конце махо­вика со значительной массой. Впускной и выпускной клапаны крышки цилиндра снабжены устройствами для вращения во время работы. Посадочный поясок охлаждаемого стального седла вы­пускного клапана наплавлен стеллитом, посадочный поясок та­релки клапана также наплавлен материалом несколько большей твердости.

Дизели оборудованы ТК типа VTR 354 с повышенным до 62 % общим КПД. ТНВД создает давление до 100 МПа. Распы­литель закрытой форсунки имеет восемь отверстий. При положе­нии поршня в ВМТ против верхнего кольца температура поверх­ности втулки цилиндра около 135 °С на 25 %-ной нагрузке и увеличивается до 160 °С на полной нагрузке. Все детали топливо­впрыскивающей системы дизеля рассчитаны на высокую темпера­туру топлива (до 165 °С). Расход масла составляет 1,1 г/(кВт-ч). Дизель способен работать на топливе с вязкостью до 450 мм²/с, при этом температура газов перед турбиной достигает 550 °С, а температура выпускного клапана в посадочной кромке 450 °С.

Для дизелей мощностью до 735 кВт применяется внутренняя система охлаждения, в которой циркуляционное масло и надду­вочный воздух охлаждаются пресной водой, выходящей из-за рубашечного пространства дизеля, что позволяет использовать для трубопроводов обычную углеродистую сталь. Для дизелей мощностью более 735 кВт фирма МАК применяет двухконтурную систему охлаждения, приспособленную для регулирования тем­пературы наддувочного воздуха в зависимости от нагрузки.

Дизели VD 18/15AL, VD 26/20AL, VD 36/30AL, VD 48/42AL третьего поколения предприятия SKL (ГДР) полу­чили широкое распространение (табл. 3.8). Это четырехтактные тронковые дизели, ВОД и СОД с высоким наддувом и охлажде­нием наддувочного воздуха.

Конструкционные особенности этих дизелей следующие:

>j.'iybd н ичгпэио :нта»¹

• оооююююоооо оооо nn-OStOON't'tO’^

ооооооооооос

ОООЮООЮООООС ОООО — COCNCO — СЧСОС

оэКг^счсчсчсч*фюююооог--о}оосчо5со—* — соо Ю ао оо — . —• сч — сч — — — —

^ Т* СО СО СЧ СЧ СЧ СЧ сч сч сч сч

ххххххххх

оооо

0 0)0)SN О СО СО со со со t-*- ь- оо оо сч сч сч сч сч

1Л со со со со I^s- <о со со <о _ t^. Ь- 1^ со

^8

хххххххххххх

ююоососоююооооо ет>соФосоа>ю^оо^со ЮСОООСОООО—« — ^^О—'

CO^CO^Tt'LOlOCO’^'^LO’^

X

а .

оооо

* со со со

Н

«X

ь- X

>4

t и и •

Л ^я я g _

S^u*«-t 215S *

X X

lOOOO^OC тр © 00 СЧ CO N (N С

>OOOQOOOOOOOOOO

)соф^фюссос00л-10^0

* о Е «> ЕГ

л « §*> .

ч £

Ф id 0)

««В tf 09 st

>» Я * 5

■ к Ч ^

«■3

о 3 * Ха. g«

оо

СЧ СЧ >., -* -V — с тр rt* — — —< .

• S *

«5®!

• Sft

E*=* *

<0,10 . * — «г;з«ги

Т*вк ^&н °

o«i я' я a* JTv у я ^c I

^ о <Хк

§. i*

5 Я 5 2- * гГ 5 В

ЕР ** **

— сч

^ j j rl < < < сч сч

СЧ «** ^

-3!о5о6

^ тг

^Qd о>> >йсч со — *-♦

SOOOQOOQQOOQQQQQOOOQQOQ

ооооооооооооффсо^оффофооооооооффсоф

— C4C4C4C4COCOCOCOrt-Tf*^^C4C4C4C4

Таблица 3.8. Основные характеристики судовых дизелей предприятия SKL (ГДР)

со со со

LO Ю lO СЧ СЧ СЧ

00 с со <

Г <<•< сч от Т"Т < <1 э Э <N ^ ^

qqdqqqqd

OQQO»»QQOQ>>>>QQQQ

OOCOCOt^iOCbt'-Ot'-Ot'-rrO—« — ЮГ^СОООСЧСОСО Tt«—.ст>^счд>т»«о>т^счоосчосо^ао^сог-сосоооо

СО тг СЧ СЧ Cq Г‘ X. —

СЧ TJ1 ю

ОООООООООООООООоООООООООООО

ОООООООЮЮЮОООООСЧСЧСЧСЧОООО

intOiniiOLOiOiONSNOiCiOiOiO't^'tTtoOOO

1Л050СО—«1Лг^сОООЮООООООООа>СОООООаООООООО — ОО^^СЧСЧСЧС^СЧСЧ — — — — СЧСЧ-—' — — — —

сч сч сч сч счечсчсчсчсчсчсчсчсчсчсчсчсчсчсчсчсчсч

СОСЧСЧСОСОСОСО-ФСОСОСОСОООСОСЗОСОООСОООСОСО.ОООО

DD DPT7

I со со со сч сч

ООООСООООСЧ ) сзо 00 со 1Л -г- Г

OOOOQOOOOOOOOOOOOOOOO

C4iOiOiOLOOOoOOOoOTt*T}-TfT#<C4C4C4(NOOOO ^ . СЧСЧСЧСЧСОСОСОСОСЧСЧСЧСЧ

• повышеннаягжесткостБ, обеспечиваемая рмсокой -фунда­ментной рамой из серого чугуна;

• .разгрузка составных частей остова • дизеля;

• высокая несущая способность взаимозаменяемых тонко­слойных подшипников КВ;

• низкая термическая нагрузка поршней, получаемая за счет применения монометаллических поршней с охлаждающим змеевиком и держателем колец или составных поршней со стальным днищем и проточным масляным охлаждением в обоих случаях;

• высокая износостойкость клапанов при работе на тяжелом топливе, создаваемая за счет наплавки на клапанах (сначала на­носится стеллит 6 или 12, затем — наружный слой на пбсадочное поле из материала М160 толщиной 0,35—0,50 мм) и их кольцевых гнездах, а также установки поворотных приспособлений.

Дизели SKL выполняются с 6 и 8 цилиндрами рядного распо­ложения и с 12 и 16 цилиндрами V-образного расположения. Они имеют сравнительно низкий уровень шума в результате приме­нения нового звукоизолирующего кожуха (уровень звукового давления около дизеля снизился примерно на 7 дБ).

Дизели VD 18/15AL, VD 26/20AL и VD 36/30AL оборудуются пневматической системой ДУ, дизели VD 48/42AL — пневмати­ческой или электрической системой ДУ. Дизели VD 26/20AL, VD 36/30AL и VD 48/42AL рассчитаны на безвахтенную работу не менее 50 ч, дизели VD 18/15 — на 35 ч. Все основные точки смазки подключены к циркуляционной системе смазки дизеля. Для дизелей VD 36/30AL и VD 48/42AL,применяют малогабарит­ные гидравлические приспособления при затяжке анкерных и полуанкерных связей, рамовых и мотылевых подшипников, кры­шек цилиндров (все восемь шпилек на крышке цилиндра затяги­ваются одновременно), противовесов, маховика, а также корпу­сов выпускных клапанов и поршней (только для VD 48/42AL). Дизели VD 18/15AL предназначены для работы на дизельном топливе, а дизели VD 36/30AL и VD 48/42AL могут работать также на тяжелом топливе с высокими эксплуатационными пока­зателями (рис. 3.4). Дизели VD 18/15AL имеют, картер из серого чугуна с подвесными бугелями подшипников. Штампоёанный КВ снабжен противовесами, на свободном конце КВ установлен сели- коновый демпфер. Нижняя головка шатуна имеет косой разъем под углом 45°. Втулка поршневого пальца стальная, залита свин­цовистой бронзой.

Вкладыши подшипников дизелей изготовлены из стали с на­плавкой слоя свинцовистой бронзы толщиной 1,2 мм, раздели­тельного слоя никеля толщиной 0,001—0,0015 мм и рабочего слоя сплава, состоящего из олова (10 %), медй (3,%) и свинца (87 %) толщиной 0,04—0,06 мм; крышки подшипников крепятся Двумя болтами. В крышке цилиндра вокруг центрально располо­женной предкамеры установлены Два впускных и два выпускных

клапана. Прессованный монометаллический поршень охлаждается впрыском струи масла на поверхность поршня.

Дизель VD 26/20AL имеет фундаментную раму, выполненную как маслосборник, и блок цилиндров из серого чугуна, соединен­ных полуанкерными связями. Рамовые и мотылевые подшипники состоят из взаимозаменяемых тонкослойных подшипников с галь­ваническим рабочим слоем. В соответствии с условиями эксплуа­тации для средних давлений применяют поршни, охлаждаемые напорным маслом, и монометаллические поршни с отлитыми внутри них охлаждающими змеевиками и проставками под первое поршне­вое кольцо. Для повышенных давлений применяют составные поршни со стальной головкой и прессованной юбкой из легкого сплава, соединенных шпильками.

Разъемный РВ в сборе или двумя частями может выниматься из двигателя по направлению к любой из его торцевых сторон. Дизели имеют приводы для вспомогательных агрегатов (насосов масла, топлива, охлаждающей воды, компрессора пускового воз­духа, генератора освещения и т. п.).

Дизели ВАН22 фирмы «Зульцер» имеют чугунную цельно­литую фундаментную раму. Нижняя часть рамы прямоугольной формы является маслосборником и отделена от верхней масло­успокоительной сеткой. Блок-картер чугунный с боковыми лю­ками, закрывается стальными щитами. Щиты на стороне выпуска имеют предохранительные клапаны, автоматически срабатываю­щие при повышении избыточного давления в картере более 0,005 МПа. Фундаментная рама и блок-картер крепятся между собой болтами, расположенными по их периметру. Втулки ци­линдров выполнены из антикоррозионного чугуна, вверху уплот­няются притиркой опорных поверхностей, внизу — двумя рези­новыми кольцами. Крышки цилиндров чугунные цельнолитые. Между крышкой и фланцем втулки установлена красномедная прокладка.

Поршень чугунный, цельнолитой, неохлаждаемый. На головке поршня расположены пять компрессионных колец и одно масло­съемное, а ниже поршневого пальца — еще два маслосъемных кольца. Два верхних компрессионных кольца имеют закатанные в них красномедные пояски для притирки их по втулке цилиндра. Поршневой палёц ртальной, каленый, цементированный, пусто­телый, плавающего типа. От осевого смещения палец фиксируется двумя заглушками, стянутыми болтом. Во внутреннюю полость пальца вставлена и развальцована по краям трубка таким образом, что между ней и внутренней стенкой полости обра­зовано замкнутое кольцевое пространство, используемое для подвода масла к бобышкам на смазку пальца головного под­шипника.

Шатун стальной, сверленый, со съемной нижней головкой (морского типа). Головной подшипник имеет бронзовую втулку, мотылевый — стальные вкладыши с баббитовой заливкой. КВ отальнфйкдельнекованый^ео -еверлениями в щеках и шейках для прохода масла на мотылевый и головной подшипники.

Механизм газораспределения обычный для четырехтактного дизеля. Впускной и выпускной клапаны взаимозаменяемы. РВ с шестеренным приводом от КВ имеет на каждый цилиндр по три кулачка. Кулачки клапанов установлены на шпонках горя­чей посадкой, а топливные кулачки закреплены на валу фрик­ционным соединением. На дизеле установлены клапанные ТНВД для каждого цилиндра (начало подачи топлива 33° до ВМТ) и форсунки закрытого типа, охлаждаемые топливом (давление

Рис. 3.5. Схема топливоподготовки для использования тяжелого топлива в дизе­лях 8ВАН22 (8ЧН 22/32) судов типа «Александра Коллонтай».

1 — расходные цистерны; 2 — мерный бак; 3 — бачок для ввода присадок; 4 — топливо­подкачивающие насосы; 5 — регулятор температуры; 6 — подогреватель топлива; 7 — дополнительные ФТО; 8 — дроссельные шайбы. серийная система топливопод­готовки; — система, переоборудованная для использования тяжелого топлива.

впрыска форсунок 22 МПа, количество сопловых отверстий шесть, их диаметр 0,3 мм).

В последнее время дизели ВАН22 переводятся на тяжелое топ­ливо и успешно эксплуатируются на моторном топливе ДТ (ГОСТ 1667—68), флотском мазуте Ф-5 (ГОСТ 10585—75), а в от­дельных случаях (при переоборудовании топливной системы) — на смесях дизельного или газотурбинного топлива с мазутом М-20 (рис. 3.5). Диаметр отверстия дроссельной шайбы обеспечи­вает падение температуры топлива на участке от подогревателя до ТНВД не более чем на 3—5 °С при работающем дизеле и в то же время минимальный расход топлива через шайбу. Циркуля­ция топлива прекращается при остановке дизеля.

Смазка дизеля комбинированная, циркуляционная (разбрыз­гиванием и под давлением). Температура масла на входе в дизель не ниже 50 °С, на выходе — не выше 55 °С, давление масла 0,25—

0,32 Mils.' Сис^Ш ’охлйадё^^ЭДсгзбйя'¹ ИвуккЪнтурная'!^!'awo* номными (или навешенными на дизель) центробежными охла­ждающими насосами. Пусковая система включает в себя главный пусковой клапан, воздухораспределитель и управляемые пуско­вые клапаны на каждой крышке цилиндра дизеля.

Дизели 14, 14Т, 14ТК, «Васа 24» (Финляндия) получили широкое распространение в судовой практике. Их основные параметры приведены в табл. 3.9.

Дизели «Васа 324TS»

(ЗЧН 24/31) применяют на судах в качестве ГД и ВД (N_e = 330 кВт,

Р_е = 1,26 МПа, п =

= 750 об/мйн, Р„ =

=0,2МПа при импульс­ном наддуве с ТК типа RR150). При работе дизеля на номиналь­ном режиме g_e =

=208 г/(кВт-ч), г)| =

• 0,447, rj_e = 0,405 (рис. 3.6).

Дизели «Васа 22»

(ЧН 22,0/20,4) выпу­скаются в четырех-, шести- и восьмицилинд­ровом рядном исполне­нии, а также в двенад­цати- и шестнадцати­цилиндровом V-образ­ном исполнении. ТК фирмы «Броун Бовери» Рис. 3.6. Нагрузочная характеристика дизеля типа 1XRR 180 или «Васа 324TS» (ЗЧН 24/31).

1XRR 212 для рядного

исполнения и типа 2 X RR 212 для V-образного исполне­ния, Р_я — 0,17 МПа, n_TK = 700-Т-800 об/с, /_г. _ц = 400 °С, V, = = 530 °С, — 360 °С, охладитель наддувочного воздуха типа GEA, Р_тр = 90 МПа, Р_ф = 24 МПа, g_e = 208-ь215 г/(кВт-ч), g_M = 1,4 г/(кВт-ч). При угле между блоками цилиндров 55° ши­рина V-образного дизеля не превышает 1,7 м, поэтому в МО можно установить два дизеля «Васа 22» параллельно друг другу при номинальном расстоянии между КВ 2,25 м.

Дизель отличается легкостью обслуживания: крышка ци­линдра может быть снята двумя мотористами за 15 мин, а пор­шень— за 10 мин. Это возможно в результате следующих кон­струкционных решений: наличия встроенного трубопровода над­дувочного воздуха, влитого распределительного трубопровода

Таб л и ца 3.9. Основные характеристики дизелей 14, 14Т, 14ТК, «Васа 24»

Судно	Марка дизеля	Мощ­ ность Nen,' кВт	4 астота враще­ния л, об/мин	Среднее эффек­тивное давле­ние Р е. МПа	Средняя скорость поршня ст'	Степень надду- ва Хн. %
«Льгов»	14.	37	600	0,53	6,2
«Красноград»	14Т	61	600	0,87	6,2	66
«Новгород»	14ТК	76	750	0,86	7,8	66
	«Васа 24»	98	750	1,12	7,8	114
«Инженер Мачульский»	«Васа 24»	110	750	1,27	7,8	142
«Стахановец Котов»	«Васа 24»	134	750	1,54	7,8	194

смазочного масла, влитых в блоки цилиндров канавок охлаждаю­щей воды, трубопровода для подачи масла к подшипникам РВ, закрытых ТНВД и механизма регулирования, профилированных резиновых уплотнений, обеспечивающих чистоту дизеля.

Блок цилиндров монолитный из высококачественного чу­гуна, КВ подвесного типа. Жесткость блока цилиндров обеспечи­вается путем применения ребер жесткости, а также увеличением толщины верхней и нижней частей блока. Рамовые подшипники прецизионные, имеют трехслойную заливку, полностью взаимо­заменяемые, вкладыш из стали толщиной 7 мм покрыт слоем свинцовистой бронзы толщиной 0,4—0,7 мм, рабочая поверхность вкладыша покрыта слоем антифрикционного сплава толщиной 0,04—0,05 мм. Максимальная нагрузка на подшипнике при Р_е — = 1,8 МПа составляет около 20 Н/мм². КВ цельнокованый из углеродистой стали. Разъем нижней головки шатуна находится под углом 35° по отношению к его продольной оси, благодаря этому шатун можно демонтировать через цилиндр. Поверхности разъема шатуна рифленые отшлифованные.

Дизель «Васа 22» имеет три конструкционных типа поршней (рис. 3.7). Все типы поршней имеют кольцевое пространство охлаждения для масла, которое поступает туда от КВ через от­верстие в шатуне и дальше через палец поршня. Из кольцевого пространства масло поступает в картер через отверстия, обеспе­чивающие частичное наполнение охлаждающего пространства. Эффективному охлаждению поршня способствует вибрация ди­зеля. Поршень имеет три компрессионных кольца (из них два верхних выпуклой формы), а также маслосъемное кольцо с рас­положенной внутри пружиной; поверхности скольжения колец хромированы.

Крышка цилиндра имеет два впускных и два выпускных кла­пана, которые идентичны, гнезда клапанов покрыты стеллитом,

кулачковые валы хромированы. РВ составной, каждая ei*o чйбть имеет кулачки для впускных и выпускных клапанов и ТНВД у каждого цилиндра дизеля.

Дизели типа «Васа 32» (ЧН 32/35) являются усовершенство­ванной модификацией дизеля «Васа 324TS», они предназначены для работы на тяжелом топливе (вязкость до 650 мм²/с при 50 °С). Основные характеристики дизеля: N_en — 334 кВт при п = = 720 об/мин, Р_е = 1,98 МПа. Дизели выпускают в четырех-, шести-, восьми,- и девятицилиндровом рядном исполнении, а также в двенадцати-, шестнадцати- и восемнадцатицилиндровом V-образ­ном исполнении.

Рис. 3.7. Конструкционные типы поршней дизелей «Васа 22» (ЧН 22/20,4): а — поршень из легкого металла с чугунным опорным кольцом, изготовленный элек­тронно-лучевой сваркой; б — поршень со стальной верхней частью и юбкой из легкого металла; в — поршень из магниевого чугуна.

Особенности конструкции дизеля следующие: для выпускных клапанов применена ферритовая мартенситная сталь; улучшена очистка масла, для чего применены полнопоточный сдвоенный фильтр, за которым находятся предохранительные сетки, очи­щающие масло даже при перепуске его мимо фильтра, а также центробежные фильтры, установленные после насоса; масло из распределительной трубки поступает к каждому рамовому под­шипнику через индивидуальную телескопическую трубку, при­соединенную к крышке подшипника. Теплообменник для охлажде­ния масла во время нормальной работы дизеля может быть исполь­зован как подогреватель масла в период прогрева дизеля. Замена масла в системе смазки дизеля требуется через 3—5 тыс. ч работы.

Дизели GV 23,5/33 фирма MAN (ФРГ) выпускает в шести- и семицилиндровом исполнении одной и той же удельной мощ­ности. Шестицилиндровые дизели имеют удельную массу g_m —

• 32,5 кг/кВт, у семицил'индровых g_m = 38,8 кг/кВт. Дизель имеет предкамерное смесеобразование, которое обеспечивает мень­ший расход топлива.

Дизели 25МТВН-40 фирмы «Бурмейстер и Вайн» (Дания) выпускают в трех- и шеетицилиндровом исполнении, они имеют N_eц = 62,5 кВт и g_e = 236,5 г/(кВт-ч). Конструкционный недо­статок этих дизелей — изготовление цилиндровых втулок как одно целое с цилиндровыми крышками, что усложняет разборку и ремонт дизеля, так как извлечение поршней с шатунами через картер затруднительно.

Дизели BRq-21 фирмы «Сторк» (Голландия) имеют п = = 750 об/мин, Р_е = 0,87 МПа, g_m = 18,7 кг/кВт и g_e =

• 231 г/(кВт-ч). Дизель компактен, его ремонт облегчен просто­той конструкции и удобством разборки.

Дизели 6/S28 LH/2 (6ЧН 28/32) (Финляндия), изготовлен­ные по лицензии фирмы «Бурмейстер Вайн», устанавливаются на ролкерах типа «Комсомольск». Основные эксплуатационные па­раметры дизеля: N_e = 1100 кВт, п = 750 об/мин, Р_с = 6 МПа, Р_е = 1,52 МПа, Р„ = 0,12 МПа, t_K = 140 °С, t_a = 47 °С, £ = = 400-т-450 °С.

Блок цилиндров дизеля выполнен из чугуна. Нижняя часть блока крепится к картеру болтовым соединением. На попереч­ных перегородках блока имеются отверстия под рамовые под­шипники, на которые «подвешивается» КВ. Крышки рамовых подшипников крепятся к блоку шпильками и гайками при помощи гидравлического приспособления.

Фундаментная рама сварная, устанавливается непосредственно на обычные резиновые демпферы. Масло подается к рамовым подшипникам через отверстия в блоке, затем к мотылевым под­шипникам через отверстия в КВ, далее к поршневому пальцу и на охлаждение поршня — по центральному каналу в шатуне.

Размеры впускных и выпускных клапанов одинаковы, седла взаимозаменяемы. Зазоры в впускных клапанах 0,4—0,5 мм, в выпускных 0,9—1 мм. Для закрытия клапанов служат две пру­жины, расположенные одна в другой. Рычажный клапанный ме­ханизм получает смазку под давлением от циркуляционной, си­стемы смазки дизеля. Предохранительные клапаны картера отре­гулированы на избыточное давление 0,02 МПа.

Втулка цилиндра изготовлена из мелкозернистого перлит­ного литейного чугуна. Уплотнение со стороны охлаждающей воды осуществлено резиновыми кольцами, установленными в ка­навки цилиндровой втулки (рис. 3.8). Течь воды через сливные отверстия, находящиеся между резиновыми уплотнениями в на­правляющей блока, сигнализирует о возможном повреждении резиновых уплотнений. При установке втулки цилиндра выступ втулки и верхняя поверхность блока цилиндров подгоняются притиркой, после этого соединение уплотняется тонким слоем уплотнительной пасты. Максимальный износ втулки 1 мм. При исчезновении следов хонингования на поверхности втулки ее необходимо хонинговать при помощи специального инструмента для -продления срока службы.

Поршень изготовлен из чугуна и снабжен трёйя уплотни+Ьль- нымн кольцами, из которых одно (верхнее) хромированное, а два других маслосъемные (рис. 3.9). Поршень имеет плавающий па­лец, закрепленный с обеих сторон стопорными кольцами.

Шатун изготовлен объемной штамповкой. В верхней головке шатуна установлена бронзовая втулка, нижнее соединение ша­туна зубчатое, обеспечивающее точное соединение его с КВ. Моты- левый и рамовый подщйпнйки однотипные (стальные вкладыши облицованы сплавом олова с' алюминием или свинца с бронзой).

5

КВ цельнокованый, шейки рамовых и мотылевых подшипни­ков шлифованы. Подвеска вала осуществлена в нижней части блока цилиндров при помощи рамовых подшипников. КВ снаб­жен противовесами с креплением типа «ласточкин хвост», кото­рые крепятся к нему винтом в средней части противовеса. РВ вра­щается в подшипниковых втулках, которые расположены в блоке цилиндра. РВ состоит из отдельных частей (для каждого цилиндра своя часть), которые соединяются мржду собой фланцами на бол­тах. Подшипники и направляющие штанги смазываются от цир­куляционной системы смазки дизеля.

Дизель 6S/28LH/2 имеет следующие системы, обеспечивающие его нормальную работу. Система охлаждения забортной водой (рис. 3.10) обеспечивает подачу забортной воды во все охлади­тели. При стоянке судна в порту работает портовый охлаждаю­щий насос меньшей производительности, который прокачивает забортную воду через охладители ВД.

Система пресной воды (см. рис. 3.10) обеспечивает подачу прес­ной охлаждающей воды в систему охлаждения дизелей. Темпе­ратура выходящей из ВД воды поддерживается на уровне 65—

Рис. 3.10. Система охлаждающей воды дизелей 6/S28 LH/2 (6ЧН 28/32).

1, 2 — кингстоны забортной воды; 3 — чувствительные элементы терморегулнрующего клапана; 4 — портовый охлаждающий насос; 5 — невозвратный клапан; 6 — насос забортной воды; 7 — насосы пресной воды; 8 — портовый насос пресной воды; 9 — ва­куумный испаритель; 10 — охладитель топлива форсунок; И — охладитель редуктор- ного масла; 12 — компрессоры пускового воздуха; 13 — охладители смазочного масла; 14 — расширительная цистерна; 15, 16 — запорные клапаны; 17, 19 — терморегулиру­ющие клапаны; 18 — охладители пресной воды; 20 — уровень ватерлинии; 21 — трубо­провод забортной воды. забортная вода; пресная вода.

75 °С при помощи трехходового термостатического клапана, кото­рый на выходе из охладителей смешивает охлажденную и неохла­жденную воду в соответствующем соотношении. Системы пресной и забортной воды имеют соединительные трубопроводы, которые могут быть использованы для аварийного охлаждения дизелей

аабортной водой при отказе с&стемы пресной йодаг.' Однако в этом случае температура охлаждающей забортной воды на выходе из дчзеля не должна превышать 45 °С во избежание образования солей в рубашках охлаждения.

В передней части дизеля установлен насос смазочного масла шестеренного типа с приводом от КВ. В систему смазки включен также автономный шестеренный насоЬ с электроприводом для по­дачи масла на смазку подшипников перед запуском дизеля. Охла­дитель смазочного масла кожухотрубный, двухходовой. Дизель имеет автоматическую защиту на случай аварийного понижения

а)

Рис. 3.11. Устройство для регулирования угла опережения подачи топлива в приводе ТНВД одного цилиндра (а) и в приводе ТНВД всех цилиндров одновременно (б) дизеля 6/S28 LH/2 (6ЧН 28/32).

давления в масляной системе — прессостат, установленный после масляного фильтра, который сигнализирует или останавливает дизель. При увеличении сопротивления фильтров до 0,2 МПа открывается переливной клапан и дизель начинает работать без фильтрации масла (при сопротивлении 0,15 МПа фильтрующие элементы необходимо заменить).

Топливная система дизеля включает топливоподкачивающий насос, топливный фильтр, ТНВД и форсунку. Топливоподкачи­вающий насос шестеренного типа, расположенный в передней части дизеля, приводится в действие от РВ через храповую муфту.

Форсунка охлаждается топливом, давление срабатывания форсунки 25 МПа, подъем иглы 0,8 мм. Каждый цилиндр дизеля имеет свой ТНВД золотникового типа. При полной нагрузке Дизеля Р_г = 10 МПа. Поворачивание шестерни РВ на 1° изме­няет Р_г примерно на 0,6 МПа. При нормальной работе дизеля величина Р_г может быть показателем угла опережения подачи

топлива. При низком Р_г угол опережения подачи топлива мал,

при высоком значении Р_г угол опережения подачи велик.

Рис. 3.12. Устройство для регулирования угла опережения подачи топлива дизеля L 68/64 (ЧН 58/64) фирмы «MAN — Бур­мейстер и Вайн».

1 вт рачат; 2 — эксцентрик: $ » ТНВД: 4 РВ.

Угол опережения подачи топлива отдельного ТНВД можно изменять, изменяя толщину пакета шайб под деталью ролико­вого толкателя привода ТНВД (рис. 3.11, а). Расстояние X между верхней поверхностью толкателя и верхней поверхностью кор­пуса направляющей ролика 10,3±0,7 мм. Изменение расстояния X на 0,1 мм равно изменению Р_г примерно на 0,1 МПа. При умень­шении толщины пакета (увеличение расстояния X) угол опере­жения уменьшается и впры­скивание происходит позже, в результате давление Р_г снижается.

Если на всех ТНВД угол опережения недостаточен или слишком велик, то РВ можно развернуть относительно КВ (рис. 3.11, б). Для этого винты шестерни РВ ослаб­ляются, шестерня с имею­щейся на ее торцевой по­верхности шкалой поворачи­вается, при этом величина Р_г меняется согласно инструк­ции. На главных СОД L 58/64 фирмы «MAN — Бурмейстер и Вайн» угол опережения подачи топлива регулирует­ся следующим образом. Ку­лачок привода ТНВД воз­действует на плунжер через рычаг, качающийся на экс­центрике регулировочного валика (рис. 3.12). Изменением угло­вого положения эксцентрика производится смещение рычага в горизонтальной плоскости. Таким образом осуществляется ре­гулирование момента набегания кулачка на ролик рычага, сле­довательно, момента начала подачи топлива.

Проверка качества работы форсунки сводится к контролю ее плотности. Зазор между иглой и распылителем форсунки считается нормальным, если игла выскальзывает из форсунки при угле между осью форсунки и горизонтальной поверхностью не менее 45°.

Составной частью общей системы сжатого воздуха ГД (рис. 3.13) является система пускового воздуха ВД (рис. 3.14), которая включает главный пусковой клапан поршневого типа, воздухораспределитель и пусковые клапаны на крышках ци- . линдров.

-у-

I

Система газотурбинного наддува импульсного типа включает ТК типа VTR250WEP, воздушный фильтр, ВО. При эксплуата-

1 — воздушные компрессоры; 2 — клапан автоматического слива в льяла; 3 — водомас- лоотделитель; 4 — плавкая заглушка; 5 — выпуск воздуха в атмосферу; 6 — редукцион* ный клапан (р = 0,454-0,75 МПа); 7 — подводы воздуха к предельным выключателям; 8 — ГД; 9 — ВД; 10 — баллон пускового воздуха; 11 — аварийный воздушный ком­прессор.

Рис. 3.14. Система пускового воздуха ВД дизеля 6/S28 LH/2 (6ЧН 28/32).

1 — пусковой клапан на крышке цилиндра; 2 — шток пускового клапана; 3 — пружина; I Управляющий поршень пускового клапана; 5 — трубопровод управляющего воз» 5тв ^а’ ^ — воздушные отверстия; 7 — внутренние камеры; 8 — воздушный канал; 9 — вя ^{Тие к главн}°й пусковой магистрали ВД; 10 — проходное отверстие; 11 — прием­ная полость главного пускового клапана; 12 — поршневой клапан; 13 — пусковая кнопка; 14 — диск воздухораспределителя.

ции необходимо строго контролировать температуру продувоч­ного воздуха. Повышение ее приводит к росту температуры вы­пускных газов и соответственно к возникновению отказов кла­панов и ТК, а понижение — к образованию конденсата, который нарушает условия смазки цилиндров и может привести к заеда­нию поршней, отказам клапанов.

Если питание в сеть судна поступает от одного генератора, он работает с регулированием частоты тока. Если нагрузка гене­ратора повышается, например до 80 % от номинальной, то ко­манда на запуск поступает на ДГ, выбранный вторым по очереди запуска. После его запуска генератор этого дизеля синхронизи-

Таблица 3.10. Параметры масла и охлаждающей воды ДГ

Параметр	Рабочая величина параметра	Величина пара* метра, при ко­торой срабаты­вает сигнализа­ция	Величина пара­метра, при ко­торой ДГ оста­навливается
Давление смазочного масла,	0,30—0,40	0,25	0,20
МПа
Температура масла, °С Давление топлива, МПа	65—75	90	—
	0,20—0,30	0,15	—
Давление охлаждающей воды.	0,15—0,25	0,10	—
МПа
Температура охлаждающей во­	65—75	85	90
ды, °С

руется параллельно работающему в сети генератору. Нагрузка распределяется равномерно между ними. Регулятор частоты под­держивает частоту в установленном диапазоне. Если нагрузка генераторов продолжает расти, например до 90 % от номинальной, запускается и синхронизируется третий по очередности запуска ДГ. Когда нагрузка на ГРЩ уменьшается, ДГ, запущенный по­следним, останавливается, и т. д. Очередность запуска ДГ выби­рается при помощи внешних переключателей. Предупредитель­ная сигнализация в МО срабатывает при определенных значе­ниях параметров охлаждающей воды и масла (табл. 3.10).

Система автоматики ВД выполняет следующие функции: за­пуск и остановку масляного насоса перед каждым пуском ВД; остановку при превышении основными параметрами допускаемых значений; дистанционный запуск любого ВД из ЦПУ; синхрони­зацию и распределение нагрузки между ВД; защиту от аварии при пуске.

Для повышения эффективности ВД необходимо: увеличить экономичность по ГСМ; снизить токсичность выпускных газов и уменьшить уровень шума при использовании низкокачественных остаточных нефтепродуктов; повысить износостойкость втулок цилиндров; поддерживать достаточно высокую температуру сте­нок цилиндровой втулки, чтобы на частичных нагрузках избежать падения температуры ниже точки росы; повысить надежность вы­пускных клапанов.

Для улучшения эксплуатационной надежности выпускных клапанов их покрывают слоем алюминия. Чтобы уменьшить рост Зазора между стержнем клапана и втулкой, а также интенсивность изнашивания поверхности стержня клапана, применяются раз­личные технологические способы повышения их износостойкости (н-йпример, электролитическое хромирование, при котором на •поверхности стержня клапанов наносится слой хрома толщиной 18—24 мкм). С целью улучшения приработки клапанов приме­няют графитирование (толщина графитированного слоя 0,003— 0,004 мм). Накатывание стержня клапана позволяет исключить его ручное полирование абразивной шкуркой. Эффективный способ повышения износостойкости стержня клапана — азотирование.

Для повышения надежности работы поршневых колец реко­мендуется покрывать их хромом и металлокерамикой методом плазменного напыления, а для поршней составной конструкции — применять закалку рабочих поверхностей кольцевых канавок в головках поршней, изготовленных из стали или чугуна (с шаро­видным графитом).

Улучшить самовоспламенение тяжелых топлив кроме приме­нения легковоспламеняющихся добавок можно также путем уве­личения плотности рабочего тела в конце процесса сжатия воз­духа. Для повышения экономичности дизелей необходимо увели­чить их механический КПД за счет совершенствования конструк­ции кривошипно-шатунного механизма, что обеспечит экономию топлива на 2—10 %. Механический КПД дизелей составляет 78—91 % и включает следующие потери на трение: в паре пор­шень—поршневые кольца 63—70 %, в приводе клапанов 7— 10 %, в мотылевых головных и рамных подшипниках 25—30 %, во вспомогательных агрегатах 2—5 % .

Уменьшение g_e на 3 г/(кВт-ч) может обепечить сокращение продолжительности сгорания топлива от 80 до 55° ПКВ при оди­наковом Р_г. По допустимым механическим нагрузкам на под­шипники для ВД практически достигнут предельный уровень Р_г. Экономия топлива СОД с надДувом при тепловой изоляции поршня и головки цилиндра может достигать 2 %, однако при больших размерах цилиндра тепловая изоляция деталей камеры сгорания практически невозможна из-за значительных тепловых дефор­маций.

Эффективность работы ВД зависит от экономичности ТК. Современные ТК имеют л_к с 4, поэтому увеличение Р_е до 2,2— 2,4 МПа при Р_г =15-т-16 МПа вполне реально. Перспективным является применение турбокомпаундного дизеля (энергия вы­пускных газов используется для привода связанной с КВ тур­бины), в результате чего экономия топлива возрастает на 3 —

3. %. Минимальный расход топлива при этом 180 г/(кВт*ч), что соответствует новышению эффективности КПД дизеля до 45 % Однако затраты, связанные с созданием такого дизеля, весьма значительны.

Некоторые типы дизелей, выпускаемых для ДГ, имеют мини­мальное значение g_{e ном} при номинальной мощности. Это привод ит к тому, что среднеэксплуатационный удельный расход тогошва ёевкспл. на режимах 60—75 % N_{e ном} существенно превышает величину g_e в_0М (рис. 3.15). Форсирование ВД по Р_е путем повы­шения степени газотурбинного наддува обусловливает более экономичный (пологий) характер кривой изменения величины g_e =*►

• / (N_e экопл). ^,1то обеспечивает снижение g_{e Э}нспл- В связи с этим

Рис. 3.15. Зависимость относительного удельного эффективного расхода топлива g_e от нагрузки для некоторых дизелей с наддувом.

1 - 6ЧН 21/21 и 6ЧН 36/46: 2 - 6ЧН 12/14; 3 — 6ЧН 26/34; 4 — 12ЧН 18/20: 5 - 64Н 18/22; S — 6ЧРН 40/46.

И'.

ВД с повышенной степенью наддува оказываются более экономич­ными в широком диапазоне эксплуатационных режимов.

Необходимо обращать внимание на характер зависимости ge — f (Nе экспл) и при ее нерациональной (крутой) форме помимо величины g_eBом следует учитывать величину g_{e 8}„_Спл- При соад. нии и совершенствовании ВД для ДГ необходимо добиваться минимального расхода топлива на эксплуатационных режимах, т. е. более пологого характера g_e = / (N_e), так как основная эксплуатационная нагрузка ДГ составляет 60—75 %.

Для ограничения механических и термических нагрузок на ВД при повышении Р_е от 1,8 до 3 МПа следует уменьшать сте­пень сжатия г. При ограничении значений P_t и сохранении кон­струкционных характеристик ВД это повышает давление над­дувочного воздуха P_s и соответственно коэффициент избытка воздуха. Зависимости Р, и Р_е от е и давления Р_г показана на "ЧС. 3.16.

Для улучшения условий пуска и повышения экономичности работы ВД на холостом ходу при е = 11ч-12 рекомендуется вы­ключать из работы группу цилиндров, а при е = 8,5-ь 11 выпол­нять комбинированное выключение цилиндров и дозарядку рабо­тающих цилиндров воздухом, сжатым предварительно в нера­ботающих цилиндрах. Выключение цилиндров производится сле­дующим образом. Действующий цилиндр соединяется трубопро­водом с цилиндром, работающим в режиме компрессора. На кон­цах соединительного трубопровода устанавливают обратный кла­пан (со стороны работающего цилиндра) и управляемый клапан

Р₅,МП_а

Рис. 3.16. Зависимости Р, и Р_е от давления Р_г и степени сжатия е дизеля с наддувом.

• низкое значение в; высокое значение е.

е

3

Р_е,МПа

’.а другом конце, со стороны «компрессорного» цилиндра). Для каждой пары цилиндров требуются отдельный соединительный трубопровод (между работающим и неработающим цилиндрами) ь два клапана (рис. 3.17, 3.18), а также пневматическое или гид- г -влическое устройство для управления работой клапана со сто- _t аны неработающего цилиндра.

Процесс сжатия в неработающем цилиндре происходит на 50— 120° ПКВ раньше, чем в работающем цилиндре. В результате возникает разница давлений в этих цилиндрах, под действием которой открывается обратный клапан, и в работающий цилиндр поступает дополнительное количество сжатого воздуха из нера­ботающего цилиндра. Воздух начинает поступать при 140— 180° ПКВ до ВМТ и его поступление заканчивается при 40— 80° ПКВ до ВМТ, когда давление в неработающем цилиндре ста­новится ниже, чем в работающем. Эта дополнительная масса воз­духа составляет примерно 30 % массы, находящейся в работаю­щем цилиндре в начале сжатия при пусковой частоте вращения:

Овсянников М. К. иди. 97

Решая задачу экономии топлива, нельзя забывать о нагрузке СЭЭУ, которая большую часть времени должна составлять не менее Ъ (0,05-т-1) N_{e ном} (b — число работающих ДГ). Во многих случаях полная нагрузка ДГ является оправданной. Возникаю­щие неисправности могут быть устранены без особого ущерба

Рис. 3.17. Конструкция управляемого клапана.

i — клапан; 2 — управ­ляющий поршень; 8 — та* релка пружины; 4 — пру­жина; 5 — корпус.

Рис. 3.18. Конструкция обратного клапана.

I — клапан} 2 — тарелка пружины; 3 — стопорное кольцо; 4 — пружина; 5 — корпус.

W

для ЭУ и судна в связи с достаточным резервированием ДГ. На каждом судне следует иметь график нагрузки СЭЭУ для под­держания работы ДГ на режиме, близком к номинальному. На­пример, при работе одного ДГ с нагрузкой 270 кВт вместо двух ДГ, работающих параллельно с нагрузкой менее 50 % N_{e ном}, суточная экономия дизельного топлива достигает 0,8 т, а цирку­ляционного масла 8—10 кг при сохранении ресурса ДГ (на су­дах типа «Славянск» и «Бежица»).